ما هو ذاكرة NAND ثلاثية الأبعاد وتخزينها؟

تخزين الفلاش (مثل محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة) هو كل الغضب بالنسبة لأجهزة الكمبيوتر الشخصية هذه الأيام. وعلى الرغم من أن العملية لا تسير بالسرعة التي نأملها ، إلا أن هذا التخزين أصبح أرخص وأرخص في كل الأوقات ، متسللاً القيمة نحو محركات الأقراص الصلبة التقليدية. أكبر قفزة إلى الأمام في الآونة الأخيرة كانت فلاش NAND 3D ، والمعروف أيضًا باسم NAND العمودي أو "V-NAND". ماذا يعني هذا بالنسبة لك؟ في شروط للشخص العادي ، التخزين والذاكرة أرخص وأسرع. في شروط غير للشخص العادي ، حسنا ، دعونا نلقي نظرة.

بناء ، وليس خارج

تخيل قطعة من التخزين الفلاشي كمبنى سكني: الكثير من المناطق المجزأة التي يحتاج الناس فيها إلى الدخول أو الخروج ، وقضاء فترات متفاوتة من الوقت إما في (حالة "1" لجزء واحد من البيانات ، في هذا التشبيه) أو خارج ("0" دولة) من منازلهم. الآن ، أكثر الموارد قيمة لديك إذا كنت تقوم ببناء مبنى سكني جديد هو العقار الذي ترغب في بنائه عليه. تجاهل العقبات الدنيوية مثل الهندسة والميزانية ، هدفك هو وضع أقصى قدر ممكن من الناس في منطقة محددة من الأرض.

قبل مائة عام ، كانت الإجابة الواضحة على هذه المشكلة هي تقسيم الشقق الصغيرة إلى أصغر ما يمكن في داخل المبنى ، مما يزيد من عدد الأشخاص الذين يمكنك استيعابهم في قصة واحدة. الآن مع ظهور المباني الحديدية والمصاعد السريعة والآمنة ، يمكننا أن نبني فوق إلى الحد من المواد الجديدة لدينا. يمكننا إضافة العديد من القصص إلى المبنى حيث يمكننا أن ندير ماديًا ، مما يسمح لعشرة أو عشرين أو خمسين ضعفًا من عدد الأشخاص بالعيش على نفس المساحة التي كانت محدودة سابقًا.

لذلك هو الحال مع 2D و NAND 3D. نظرًا لأننا نتحدث عن وحدات بت وليس أشخاصًا ، فقد عملت الشركات جاهدة بالفعل على حشد أكبر قدر ممكن من البيانات في طرازي X و Y لمكونات أشباه الموصلات ، وهي الآن تبني عموديا من لوحة الدائرة. لا تزال هناك قيود مادية ، بالطبع - ذاكرة الوصول العشوائي DIMM التي لا يزيد سمكها عن 3 بوصات ، لا يمكنك استخدامها حتى في حالة وجود عشرة تيرابايت من البيانات. لكن التقنيات الجديدة في تصنيع الرقاقات والذاكرة تسمح بظهور طبقات مجهرية من بنية NAND ، تشبه إلى حد كبير مبنى سكني شاهق الارتفاع. تقنيات الطبقات والتصنيع هذه تجعل الذاكرة الرأسية أكثر كثافة ، وأسرع ، وأكثر كفاءة من البوصة مقابل الأجهزة القديمة.

أكثر بت الخاص بك باك

مع هذا النمط الجديد من الطبقات لتصنيع الذاكرة ، يمكن حشر المزيد والمزيد من البيانات في نفس المساحة المادية. ليس هذا فقط ، ولكن تقنيات التصغير التي لا تزال تُطبَّق على ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) التقليدية وتخزين الفلاش أيضاً "مكدس" ، مما يمنح المزيد من الفوائد المزيد من الطبقات التي يمكنك وضعها في وحدة ذاكرة. وبما أن المساحة الفعلية لكل هذه الأشياء هي الحصول على درجات أصغر وأبسط ، كما أن الكمون ، واستخدام الطاقة ، وسرعة القراءة والكتابة تتناقص بسرعة أكبر أيضًا. إن التقدمات مثل ثقوب القنوات تسمح بنقل أسرع للبيانات إلى أعلى وأسفل طبقات أشباه الموصلات مثل المصاعد الصغيرة في استعارة بناية الشقة الأصلية.

وتقنية NAND الرأسية تفيد جميع قطاعات السوق لتخزين الفلاش ، ولكن من المتوقع أن تحقق المصالح الصناعية أفضل العوائد. تسمح عمليات التصنيع المعقدة للغاية بوجود كتل فائقة الكثافة من ذاكرة الوصول العشوائي والتخزين وهي مكلفة للغاية بالنسبة للإلكترونيات الاستهلاكية القياسية ، ولكنها لا تزال تسمح بعائد الاستثمار لمراكز البيانات ومحطات العمل عالية الطاقة.

ومع ذلك ، فإن NAND 3D قد شق طريقه بالفعل إلى السوق الاستهلاكية ، كما أن فوائد الاحتفاظ الصافي بالبيانات في محركات الأقراص الصلبة حالة مثيرة. ومع ذلك ، فهي ليست ثورية تمامًا كما قد تبدو في البداية: بفضل الطلب المتزايد باستمرار على الذاكرة المحمولة بين شركات تصنيع الإلكترونيات ، وعملاء بيانات الشركات ، والمستهلكين العاديين مثلي ومثلك ، هناك حاليًا نقص عالمي في ذاكرة فلاش على جميع المستويات. لذلك لا تزال التكاليف عالية إلى حد ما.

ليس جاهزًا تمامًا للمرة الأولى

بين زيادة الطلب من جميع الأسواق وتكلفة التحسين المستمر وتطوير مراكز التصنيع لجعل المكونات الأكثر تقدمًا ، يبدو أن سعر وتوافر كل من ذاكرة الوصول العشوائي PC القياسية وتخزين SSD في فترة زمنية متعددة. على الرغم من توفر رقائق NAND الجديدة ثلاثية الأبعاد ، وهي أسرع وأكثر فعالية ، فإننا لا نرى انخفاض السعر وزيادة سريعة في السعة التي قد توحي بها مثل هذه الخطوات الكبيرة بمفردها. لا يزال حلم حشو جهاز الكمبيوتر الخاص بك مع العشرات من تيرابايت من ذاكرة الفلاش بسرعة فائقة والتخزين على رخيصة بعيدا.

لكن تأثير التقانة والتقنيات الجديدة أصبح أمراً محتوماً إلى حد ما. إن ازدهار ذاكرة الفلاش وتخزينه قادم ، حيث يتحول المزيد والمزيد من الموردين إلى إمكانات تصنيع أشباه الموصلات ثلاثية الأبعاد الخاصة بهم وتحسينها. قد يستغرق الأمر بضع سنوات أخرى - وبضعة دولارات أكثر مما كنا نأمل.

مصدر الصورة: Flickr / Kent Wang، Flickr / VirtualWolf، Amazon، Intel